[发明专利]一种用于实现频率跟踪的电动汽车无线充电相位检测电路

说明书

本发明提供一种用于实现频率跟踪的电动汽车无线充电相位检测电路，包括：采样电路、采样调理电路、多路复用器和低通滤波器；所述采样电路用于采集电动汽车无线充电发射端逆变主电路的逆变电流信号；所述采样调理电路用于对所述逆变电流信号分别进行正向放大和反向放大，得到两路仅相位相差180°的输出信号作为多路复用器的两路输入信号；所述多路复用器用于根据通道选择信号从其两路输入信号中选择一路作为输出信号，所述通道选择信号通过将逆变主电路超前桥臂的驱动信号滞后90°得到；所述低通滤波器用于对多路复用器的输出信号进行低通滤波，得到相位检测信号。本发明的相位检测电路结构简单、成本低。

技术领域

本发明涉及一种用于实现频率跟踪的电动汽车无线充电相位检测电路，属于电动汽车无线充电技术领域。

背景技术

目前电动汽车无线充电方式一般是磁耦合谐振式无线充电方式，该充电方式利用电路谐振的原理传递能量，在电路谐振时回路中电流最大从而发射端与接收端线圈耦合最强，能量交换最强。

电动汽车无线充电系统涉及多级电力电子变换，其发射端涉及1个及以上谐振腔，谐振腔的无源器件由于批量生产时的加工工艺、原材料尺寸及材质的偏差，同时线圈在不同偏移工况下其自感量存在一定的参数误差，导致电动汽车无线充电系统发射端逆变主电路的开关频率与谐振频率不匹配，存在失谐使发射端效率降低的问题。

由于失谐时，逆变主电路的逆变电流和逆变电压之间存在相位差，目前通过锁相环频率跟踪电路实现对相位差的检测，并根据检测到的相位差，对逆变主电路的开关频率进行调整，使开关频率与谐振频率一致，提高发射端的效率。但是，现有的锁相环频率跟踪电路检测相位差时，不仅需要同时检测逆变电流和逆变电压，而且其电路结构较复杂、成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于实现频率跟踪的电动汽车无线充电相位检测电路，用以解决目前用来检测逆变主电路的逆变电流电压相位差的电路结构复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于实现频率跟踪的电动汽车无线充电相位检测电路，该相位检测电路包括：采样电路、采样调理电路、多路复用器和低通滤波器；

所述采样电路用于采集电动汽车无线充电发射端逆变主电路的逆变电流信号；

所述采样调理电路用于对所述逆变电流信号分别进行正向放大和反向放大，得到两路仅相位相差180°的输出信号作为多路复用器的两路输入信号；

所述多路复用器用于根据通道选择信号从其两路输入信号中选择一路作为输出信号，所述通道选择信号通过将逆变主电路超前桥臂的驱动信号滞后90°得到；

所述低通滤波器用于对多路复用器的输出信号进行低通滤波，得到相位检测信号。

本发明的有益效果是：本发明的电动汽车无线充电相位检测电路，检测逆变主电路的逆变电流与逆变电压的相位差时，只需采集逆变电流信号，不用采集逆变电压信号，与现有的锁相环频率跟踪电路相比，不仅省略了电压采样电路，而且不采用锁相环，电路结构简单，成本低。

为了更加灵敏地检测到逆变主电路的逆变电流与逆变电压的相位差，进一步地，该相位检测电路还包括相位检测调理电路，所述相位检测调理电路用于对所述相位检测信号进行差分放大，得到相位检测调理信号。

为了实现逆变主电路的开关频率与谐振频率同步，以提高电动汽车无线充电发射端的效率，进一步地，该相位检测电路还包括控制器，所述控制器用于根据所述相位检测信号生成所述逆变主电路的驱动信号，以使逆变主电路的开关频率与谐振频率一致。

为了实现逆变主电路的开关频率与谐振频率同步，以提高电动汽车无线充电发射端的效率，进一步地，该相位检测电路还包括控制器，所述控制器用于根据所述相位检测调理信号生成所述逆变主电路的驱动信号，以使逆变主电路的开关频率与谐振频率一致。